JP2002242584A - トンネル掘削方法及び刃口装置 - Google Patents
トンネル掘削方法及び刃口装置Info
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 6
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- 239000003517 fume Substances 0.000 description 5
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- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟弱地盤であっても切羽面の崩落を抑制して
トンネルを掘削する方法及び刃口装置を提供する。 【解決手段】 軟弱地盤３にトンネルを掘削する際、先
端側の断面積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本
体９を備えた刃口装置１における刃口５を前記軟弱地盤
３に推進し、前記軟弱地盤３から崩落する傾向にある土
の崩落を前記錐形本体９によって規制し、前記錐形本体
９内の土を除去する工程と前記刃口５を推進する工程と
を交互に繰り返してトンネルを掘削するトンネル掘削方
法であり、刃口装置は、地盤３に対して圧入するための
刃口５を先端部に備えた外筒７の内部で前記刃口５の後
側に、先端側の断面積よりも後部側の断面積が小さくな
る錐形本体９を備え、かつ前記錐形本体９に対して振動
を付与するための振動付与装置２７を設けた構成であ
る。
トンネルを掘削する方法及び刃口装置を提供する。 【解決手段】 軟弱地盤３にトンネルを掘削する際、先
端側の断面積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本
体９を備えた刃口装置１における刃口５を前記軟弱地盤
３に推進し、前記軟弱地盤３から崩落する傾向にある土
の崩落を前記錐形本体９によって規制し、前記錐形本体
９内の土を除去する工程と前記刃口５を推進する工程と
を交互に繰り返してトンネルを掘削するトンネル掘削方
法であり、刃口装置は、地盤３に対して圧入するための
刃口５を先端部に備えた外筒７の内部で前記刃口５の後
側に、先端側の断面積よりも後部側の断面積が小さくな
る錐形本体９を備え、かつ前記錐形本体９に対して振動
を付与するための振動付与装置２７を設けた構成であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的小径のトン
ネルを掘削する方法及び刃口装置に係り、さらに詳細に
は、崩落し易い軟弱地盤の場合であっても、崩落を規制
又は制限してトンネルを掘削する方法及び地盤の崩落を
規制又は制限することのできる刃口装置に関する。
ネルを掘削する方法及び刃口装置に係り、さらに詳細に
は、崩落し易い軟弱地盤の場合であっても、崩落を規制
又は制限してトンネルを掘削する方法及び地盤の崩落を
規制又は制限することのできる刃口装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、比較的小径のトンネルを掘削する
場合は、作業者による手掘りで行われることがある。よ
り詳細には、図３に示すように、地盤１０１に埋設した
ヒューム管１０３の先端側に位置する刃口１０５を、刃
口１０５の周囲の複数箇所に備えた油圧ジャッキ等の推
進装置１０７によって推進し、切羽面１０９の土を作業
者が除去することによってトンネルの掘削を行っている
ものである。
場合は、作業者による手掘りで行われることがある。よ
り詳細には、図３に示すように、地盤１０１に埋設した
ヒューム管１０３の先端側に位置する刃口１０５を、刃
口１０５の周囲の複数箇所に備えた油圧ジャッキ等の推
進装置１０７によって推進し、切羽面１０９の土を作業
者が除去することによってトンネルの掘削を行っている
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のごとき従来の構
成においては、刃口１０５は単に円筒形状に形成してあ
るのみであるから、地盤１０１が軟弱で前記切羽面１０
９が崩落すると、崩落した大量の土が前記刃口１０５内
に入り込み、危険であると共に刃口１０５の前面で作業
することができない上に、前面の土圧が刃口１０５にか
かり、前記推進装置１０７を使用しての方向の修正が難
しいという問題がある。
成においては、刃口１０５は単に円筒形状に形成してあ
るのみであるから、地盤１０１が軟弱で前記切羽面１０
９が崩落すると、崩落した大量の土が前記刃口１０５内
に入り込み、危険であると共に刃口１０５の前面で作業
することができない上に、前面の土圧が刃口１０５にか
かり、前記推進装置１０７を使用しての方向の修正が難
しいという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、軟弱地盤にトンネルを掘削する際、先端側の断面
積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本体を備えた
刃口装置における刃口を前記軟弱地盤に推進し、前記軟
弱地盤から崩落する傾向にある土の崩落を前記錐形本体
によって規制し、前記錐形本体内の土を除去する工程と
前記刃口を推進する工程とを交互に繰り返してトンネル
を掘削するトンネル掘削方法である。
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、軟弱地盤にトンネルを掘削する際、先端側の断面
積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本体を備えた
刃口装置における刃口を前記軟弱地盤に推進し、前記軟
弱地盤から崩落する傾向にある土の崩落を前記錐形本体
によって規制し、前記錐形本体内の土を除去する工程と
前記刃口を推進する工程とを交互に繰り返してトンネル
を掘削するトンネル掘削方法である。
【０００５】請求項２に係る発明は、地盤に対して圧入
するための刃口を先端部に備えた外筒の内部で前記刃口
の後側に、先端側の断面積よりも後部側の断面積が小さ
くなる錐形本体を備えた構成である。
するための刃口を先端部に備えた外筒の内部で前記刃口
の後側に、先端側の断面積よりも後部側の断面積が小さ
くなる錐形本体を備えた構成である。
【０００６】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
刃口装置において、前記錐形本体は前記外筒に対して弾
性部材を介して支持されており、かつ前記錐形本体に対
して振動を付与するための振動付与装置を設けた構成で
ある。
刃口装置において、前記錐形本体は前記外筒に対して弾
性部材を介して支持されており、かつ前記錐形本体に対
して振動を付与するための振動付与装置を設けた構成で
ある。
【０００７】請求項４に係る発明は、請求項２又は３に
記載の刃口装置において、前記錐形本体の後部に、開閉
自在の扉を備えた構成である。
記載の刃口装置において、前記錐形本体の後部に、開閉
自在の扉を備えた構成である。
【０００８】請求項５に係る発明は、請求項２，３又は
４に記載の刃口装置において、前記外筒の内面と前記錐
形本体との間の空間内に複数の推進装置を備えた構成で
ある。
４に記載の刃口装置において、前記外筒の内面と前記錐
形本体との間の空間内に複数の推進装置を備えた構成で
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１，図２を参照するに、本発明
の実施の形態に係る刃口装置１は、地盤３に対して圧入
するための刃口５を先端部に備えた円筒形状の外筒７を
備えており、この外筒７内には、先端側（図１において
左側）の断面積よりも後部側の断面積が次第に小さくな
るテーパ状（円錐形状）の錐形本体９が備えられてい
る。この錐形本体９の断面積は、前記刃口５の先端部の
断面積をＳとすると、錐形本体９の後部側の最小断面積
が約Ｓ／４となるように構成してある。
の実施の形態に係る刃口装置１は、地盤３に対して圧入
するための刃口５を先端部に備えた円筒形状の外筒７を
備えており、この外筒７内には、先端側（図１において
左側）の断面積よりも後部側の断面積が次第に小さくな
るテーパ状（円錐形状）の錐形本体９が備えられてい
る。この錐形本体９の断面積は、前記刃口５の先端部の
断面積をＳとすると、錐形本体９の後部側の最小断面積
が約Ｓ／４となるように構成してある。
【００１０】より詳細には、前記刃口５は前記外筒７の
先端部内周面に複数のボルト等によって一体的に固定し
てあり、かつ刃口５の内周面１１は、後部側が小径とな
るテーパ状に形成してあり、上記内周面１１の後側には
カバーリング１３が一体に設けてある。
先端部内周面に複数のボルト等によって一体的に固定し
てあり、かつ刃口５の内周面１１は、後部側が小径とな
るテーパ状に形成してあり、上記内周面１１の後側には
カバーリング１３が一体に設けてある。
【００１１】前記錐形本体９は、前記外筒７に対して振
動可能に設けられている。すなわち、前記外筒７の内周
面に設けた複数のブラケット１５には傾斜部材１７が設
けてあり、この傾斜部材１７に取付けたゴム，スプリン
グ等のごとき適宜の弾性部材１９によって前記錐形本体
９が支持されている。前記複数の弾性部材１９は、前記
錐形本体９の外周面を支持するように、全体として円錐
形の集合体を呈するように配置してある。
動可能に設けられている。すなわち、前記外筒７の内周
面に設けた複数のブラケット１５には傾斜部材１７が設
けてあり、この傾斜部材１７に取付けたゴム，スプリン
グ等のごとき適宜の弾性部材１９によって前記錐形本体
９が支持されている。前記複数の弾性部材１９は、前記
錐形本体９の外周面を支持するように、全体として円錐
形の集合体を呈するように配置してある。
【００１２】そして、前記錐形本体９の前端部は、前記
カバーリング１３の外側に配置したゴム等のごときシー
ル部材２１に当接してあって、水や土等が前記錐形本体
９の外周面と前記外筒７の内周面との間の空間内へ侵入
するのを防止してある。また、前記錐形本体９の後部に
は開閉自在の扉２３が設けてあると共に、上記扉２３を
閉じた状態にロック自在のロックハンドル２５が設けら
れている。
カバーリング１３の外側に配置したゴム等のごときシー
ル部材２１に当接してあって、水や土等が前記錐形本体
９の外周面と前記外筒７の内周面との間の空間内へ侵入
するのを防止してある。また、前記錐形本体９の後部に
は開閉自在の扉２３が設けてあると共に、上記扉２３を
閉じた状態にロック自在のロックハンドル２５が設けら
れている。
【００１３】さらに前記錐形本体９には、当該錐形本体
９に対して振動を付与するための振動付与装置２７が設
けられている。より詳細には、前記錐形本体９の後部外
周面の上部にはモータブラケット２９が取付けてあり、
このモータブラケット２９には回転軸に振動用重垂を備
えた振動モータ３１が装着してある。
９に対して振動を付与するための振動付与装置２７が設
けられている。より詳細には、前記錐形本体９の後部外
周面の上部にはモータブラケット２９が取付けてあり、
このモータブラケット２９には回転軸に振動用重垂を備
えた振動モータ３１が装着してある。
【００１４】またさらに、地盤３に埋設したヒューム管
３３に対して前記刃口装置１を前進せしめるために、前
記錐形本体９には複数の推進装置３５が設けられてい
る。より詳細には、上記推進装置３５は油圧ジャッキ等
よりなるものであり、前記外筒７の内周面と前記錐形本
体９の外周面との間の空間内に配置してあって、進退自
在に備えたピストンロッドの先端部は前記ヒューム管３
３の端面に当接自在に設けられている。
３３に対して前記刃口装置１を前進せしめるために、前
記錐形本体９には複数の推進装置３５が設けられてい
る。より詳細には、上記推進装置３５は油圧ジャッキ等
よりなるものであり、前記外筒７の内周面と前記錐形本
体９の外周面との間の空間内に配置してあって、進退自
在に備えたピストンロッドの先端部は前記ヒューム管３
３の端面に当接自在に設けられている。
【００１５】以上のごとき構成において、複数の推進装
置３５を作動して、ヒューム管３３に対して刃口装置１
全体を、図１において左方向へ前進せしめ、刃口５の先
端部を地盤３に対して圧入すること、及び地盤３の切羽
面３７を掘削し錐形本体９内から土を除去することによ
ってトンネルが掘削されるものである。
置３５を作動して、ヒューム管３３に対して刃口装置１
全体を、図１において左方向へ前進せしめ、刃口５の先
端部を地盤３に対して圧入すること、及び地盤３の切羽
面３７を掘削し錐形本体９内から土を除去することによ
ってトンネルが掘削されるものである。
【００１６】ところで、地盤３が軟弱地盤で切羽面３７
が崩落し易い場合、刃口装置１を推進すると、切羽面３
７の崩落により多量の土が錐形本体９内に堆積すること
になる。
が崩落し易い場合、刃口装置１を推進すると、切羽面３
７の崩落により多量の土が錐形本体９内に堆積すること
になる。
【００１７】この際、錐形本体９は後部側ほど小径の断
面積に形成してあるから、刃口５の先端部分において切
羽面３７から崩落した多量の土は、錐形本体９の内部へ
移動するほど圧縮される態様となり、崩落が規制される
ものである。換言すれば、錐形本体９が錐形であること
により、崩落した土が次第に絞られる態様となり、崩落
後の土の移動が規制される。したがって、継続して崩落
する傾向にある切羽面３７の崩落が規制，制限されるも
のであり、切羽面３７の必要以上に大きな崩落が抑制さ
れるものであって、安全性が向上するものである。
面積に形成してあるから、刃口５の先端部分において切
羽面３７から崩落した多量の土は、錐形本体９の内部へ
移動するほど圧縮される態様となり、崩落が規制される
ものである。換言すれば、錐形本体９が錐形であること
により、崩落した土が次第に絞られる態様となり、崩落
後の土の移動が規制される。したがって、継続して崩落
する傾向にある切羽面３７の崩落が規制，制限されるも
のであり、切羽面３７の必要以上に大きな崩落が抑制さ
れるものであって、安全性が向上するものである。
【００１８】前述のごとく切羽面３７の崩落によって錐
形本体９内に堆積した土を後部へ排出し、再び刃口装置
１を推進することを繰り返すことにより、トンネルの掘
削を行うことができるものである。
形本体９内に堆積した土を後部へ排出し、再び刃口装置
１を推進することを繰り返すことにより、トンネルの掘
削を行うことができるものである。
【００１９】ところで、地盤３が軟弱であって切羽面３
７に大きな崩落が生じる傾向にあるようなときには、扉
２３を閉じた状態に保持して刃口装置１を推進すること
により、崩落した土は扉２３によって移動を規制される
ので、切羽面３７の継続してのより大きな崩落が規制さ
れることになる。その後、扉２３を開いて錐形本体９内
の適宜量の土を除去することを繰り返すことにより、軟
弱地盤であっても容易にかつ安全にトンネル掘削するこ
とができるものである。
７に大きな崩落が生じる傾向にあるようなときには、扉
２３を閉じた状態に保持して刃口装置１を推進すること
により、崩落した土は扉２３によって移動を規制される
ので、切羽面３７の継続してのより大きな崩落が規制さ
れることになる。その後、扉２３を開いて錐形本体９内
の適宜量の土を除去することを繰り返すことにより、軟
弱地盤であっても容易にかつ安全にトンネル掘削するこ
とができるものである。
【００２０】前述のごとく錐形本体９内に崩落した土が
堆積した状態にあるような場合であっても、推進装置３
５は崩落土内に埋設するようなことがないので、また振
動モータ３１を駆動して錐形本体９に振動を付与するこ
とにより、崩落土との摩擦を軽減でき、刃口装置１の推
進や方向性の修正等を継続して容易に行い得るものであ
る。
堆積した状態にあるような場合であっても、推進装置３
５は崩落土内に埋設するようなことがないので、また振
動モータ３１を駆動して錐形本体９に振動を付与するこ
とにより、崩落土との摩擦を軽減でき、刃口装置１の推
進や方向性の修正等を継続して容易に行い得るものであ
る。
【００２１】既に理解されるように、本実施の形態によ
れば、トンネルを掘削しようとする地盤３が軟弱地盤で
あって切羽面３７が崩落し易い場合であっても、上記切
羽面３７のより大きな崩落を抑制することができ、トン
ネル掘削をより安全に行うことができると共に、錐形本
体９内に大量の土が存在するような場合であっても、錐
形本体９に振動を付与することによって刃口装置１全体
の推進及び方向修正を容易に行い得るものである。
れば、トンネルを掘削しようとする地盤３が軟弱地盤で
あって切羽面３７が崩落し易い場合であっても、上記切
羽面３７のより大きな崩落を抑制することができ、トン
ネル掘削をより安全に行うことができると共に、錐形本
体９内に大量の土が存在するような場合であっても、錐
形本体９に振動を付与することによって刃口装置１全体
の推進及び方向修正を容易に行い得るものである。
【００２２】
【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明によれば、軟弱地盤であって切羽面が崩落し
易い場合であっても、安全にトンネルの掘削を行うこと
ができると共に、崩落した大量の土が刃口装置内に存在
するような場合であっても、刃口装置の推進及び方向修
正を容易に行うことができ、前述したごとき従来の問題
を解消し得るものである。
に、本発明によれば、軟弱地盤であって切羽面が崩落し
易い場合であっても、安全にトンネルの掘削を行うこと
ができると共に、崩落した大量の土が刃口装置内に存在
するような場合であっても、刃口装置の推進及び方向修
正を容易に行うことができ、前述したごとき従来の問題
を解消し得るものである。
【図１】本発明の実施の形態に係る刃口装置の断面説明
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る刃口装置の右側面説
明図である。
明図である。
【図３】従来の刃口装置を示す断面説明図である。
１ 刃口装置 ３ 地盤 ５ 刃口 ７ 外筒 ９ 錐形本体 １９ 弾性部材 ２１ シール部材 ２３ 扉 ２７ 振動付与装置 ３１ 振動モータ ３３ ヒューム管 ３５ 推進装置 ３７ 切羽面
Claims (5)
- 【請求項１】 軟弱地盤にトンネルを掘削する際、先端
側の断面積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本体
を備えた刃口装置における刃口を前記軟弱地盤に推進
し、前記軟弱地盤から崩落する傾向にある土の崩落を前
記錐形本体によって規制し、前記錐形本体内の土を除去
する工程と前記刃口を推進する工程とを交互に繰り返し
てトンネルを掘削することを特徴とするトンネル掘削方
法。 - 【請求項２】 地盤に対して圧入するための刃口を先端
部に備えた外筒の内部で前記刃口の後側に、先端側の断
面積よりも後部側の断面積が小さくなる錐形本体を備え
たことを特徴とする刃口装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の刃口装置において、前
記錐形本体は前記外筒に対して弾性部材を介して支持さ
れており、かつ前記錐形本体に対して振動を付与するた
めの振動付与装置を設けたことを特徴とする刃口装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３に記載の刃口装置におい
て、前記錐形本体の後部に、開閉自在の扉を備えたこと
を特徴とする刃口装置。 - 【請求項５】 請求項２，３又は４に記載の刃口装置に
おいて、前記外筒の内面と前記錐形本体との間の空間内
に複数の推進装置を備えたことを特徴とする刃口装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002006671A JP3670239B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 刃口装置 |
| KR1020030000283A KR100546019B1 (ko) | 2002-01-15 | 2003-01-03 | 터널 굴삭 방법 및 절삭날 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002006671A JP3670239B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 刃口装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242584A true JP2002242584A (ja) | 2002-08-28 |
| JP3670239B2 JP3670239B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=19191255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002006671A Expired - Fee Related JP3670239B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 刃口装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670239B2 (ja) |
| KR (1) | KR100546019B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495593B1 (ko) * | 2013-07-16 | 2015-02-26 | 주식회사 한국종합기술 | 굴착장치 |
| KR101495573B1 (ko) * | 2013-07-19 | 2015-02-26 | 주식회사 한국종합기술 | 조립식 피씨 박스 설치용 굴착장치 |
| KR102610718B1 (ko) | 2022-12-07 | 2023-12-06 | (주)로터스지이오 | 토사물 배토가 용이한 굴착 장치 및 이를 이용한 굴착식 관로추진공법 |
| KR102700887B1 (ko) * | 2024-02-08 | 2024-08-30 | 손문준 | 강관의 다단식 지중 설치 공법 |
-
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- 2002-01-15 JP JP2002006671A patent/JP3670239B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2003
- 2003-01-03 KR KR1020030000283A patent/KR100546019B1/ko not_active Expired - Fee Related
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